Драйвер светодиодного фонаря на SX1308 (MT3608)

Купил как-то в одном магазине со всяким хламом по одной цене фонарь примерно за 50р.

Всё в нём довольно хорошо, кроме одного: на боковые светодиоды нет даже резистора для ограничения тока. Когда батарейки немного сядут, светодиоды светят тускло, а то и вовсе перестают светиться.

~~После долгих исследований, сложнейших расчётов и тестов~~ за часа полтора был собран такой драйвер.

Резистором R1 задаётся ток стабилизации. Посчитать можно по формуле 0,6/I. У меня вышло 0,6/0,02=30 Ом, где 0,6 — опорное напряжение ШИМ-контроллера 0,02 — ток светодиода в Амперах.
Размеры платы 15х15мм.

Дроссель мотался на куске феррита и содержал примерно 30 витков. Так как ток потребления
светодиодами достаточно мал, его точность не сильно снижает КПД преобразователя. У меня получилось 82%, что соответствовало графику из даташита при питание 3В.

Минус данного преобразователя в достаточно высоком минимальном напряжении питания. Для работы необходимо не менее 2В. Но при использовании NiMh аккумуляторов это даже плюс.
Так же желательно добавить стабилитрон параллельно светодиодам на напряжение 19-22В, так как в случае обрыва цепи светодиодов, ШИМ-контроллер может сгореть.

Чертёж платы в SL6.

ATTINY13 ADC-UART

Трёхканальный АЦП выполнен на микроконтроллере ATTINY13 и передаёт данные один раз в секунду через программный UART на скорости 9600 бод. Данные приходят в шестнадцатиричном виде, каждый канал разделяется пробелом, после чего следует конец строки \r\n.

Перевод в напряжение производится по формуле:
R*(Uоп/1024)*ADC
Где R — коэффициент делителя, по схеме равен 11(С моими резисторами вышел 11,1);
Uоп — опорное напряжение;
ADC — код АЦП.
У меня получился делитель 11,1, опорное 3,3В и код АЦП 008B. Вход был подключен к питание Orange Pi Zero.
11.1*(3.3/1024)*0x8b=4.97В.

Схема — проще не бывает:

Конденсаторы лучше использовать керамические 1206 X7R. Я ставил X5R и только С1. С2 решил не ставить, так как недалеко есть на Orange Pi. Так же сэкономил на R7, что нежелательно. Резисторы R8 и R9 ставить не обязательно, они на будущее. Планирую вариант с i2c, если получится.
Плата 20х35мм была сделана в SprintLayout, так как схема не предполагалась и чертил её позже для этой статьи.

#define F_CPU 9600000UL

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>

#define delay 98    //Задержка для 9600 бод
void USART_Init(void)
{
	DDRB|=1<<0;
	PORTB|=(1<<0);
}

void USART_Transmit(char data)
{
	uint8_t i;
	_delay_ms(1);
	PORTB&=~(1<<0);
	_delay_us(delay);
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		if((data&(1<<i))!=0)
		{
			PORTB|=(1<<0);
		}
		else
		{
			PORTB&=~(1<<0);
		}
		_delay_us(delay);
		
	}
	PORTB|=(1<<0);
}

void USART_TransmitStr(char *data)
{
	uint8_t i=0;
	while(data[i])
	{
		USART_Transmit(data[i]);
		i++;
	}
}

void USART_Transmit_16(uint8_t data)
{
	uint8_t a,b;
	a=data>>4;
	if(a>9)a+=7;
	b=data<<4;
	b=b>>4;
	if(b>9)b+=7;
	USART_Transmit(a+48);
	USART_Transmit(b+48);
}

void ADC_Init(void)
{
	ADMUX = 0;				//Взять опорное напряжение для АЦП от вывода питания
	//~ ADMUX = (1<<REFS0);			//Взять опорное от внутреннего источника
	ADCSRA = (1<<ADPS1) | (1<<ADPS0);
	ADCSRA |= (1<<ADEN);
	ADCSRA |= (1<<ADSC);
	while (ADCSRA & (1<<ADSC) ) {}
	(void) ADCW;
}

uint16_t ADC_Read( uint8_t channel )
{
	ADMUX = (ADMUX & ~(0x1F)) | (channel & 0x1F);
	ADCSRA |= (1<<ADSC);
	while (ADCSRA & (1<<ADSC) ) {}
	return ADCW;
}

uint16_t ADC_Read_Avg(uint8_t channel, uint8_t nsamples)
{
	uint32_t sum = 0;
	for (uint8_t i = 0; i<nsamples; ++i) 
	{
		sum += ADC_Read(channel);
	}
	return (uint16_t)(sum/nsamples);
}

int main (void)
{
	uint16_t adc;
	char i;
	ADC_Init();
	USART_Init();
	while(1)
	{
		for(i=1; i<4;i++)
		{
			adc=ADC_Read_Avg(i,5);			//Считать данные с канала
			USART_Transmit_16(adc>>8);		//Передать старшие 8 бит данных
			USART_Transmit_16((uint8_t)adc);	//Передать младшие 8 бит данных
			USART_TransmitStr(" ");
		}
		USART_TransmitStr("\r\n");
		_delay_ms(1000);
	}
}

Скрипт на python, необходимо установить python-serial.

#!/usr/bin/python   
import serial
ser = serial.Serial("/dev/ttyS1", 9600, timeout=1)

while(1):
        line = ser.readline()
        lenstr = len(line)
        if lenstr >= 5:
                hex1=line[0:4]
                hex2=line[5:9]
                hex3=line[10:14]
                adc1=int(line[0:4], 16)
                adc2=int(line[5:9], 16)
                adc3=int(line[10:14], 16)
                U1=11.4*(3.3/1024)*adc1
                U2=11.4*(3.3/1024)*adc2
                U3=11.4*(3.3/1024)*adc3
                print(str(round(U1,2))+" "+str(round(U2,2))+" "+str(round(U3,2)))

Схема(DipTrace), прошивка(Си и hex) и чертёж платы(lay6).

Тестер датчиков температуры DS1820, DS18S20 и DS18B20

Устройство предназначено для проверки датчиков температуры DS1820, DS18S20 и DS18B20, читая из одного датчика адрес и температуру. Собрано на ATMEGA8535 (Частота 8МГц) и дисплее на совместимом с HD44780 контроллере, 1602 с aliexpress без кириллицы. Для отображения некоторых символов (знак градуса, Д, Ч, И) была заполнена ОЗУ знакогенератора. Датчик подключается по двухпроводной схеме с паразитным питанием. Также устройство позволяет читать адрес с других устройств 1-wire (iButton) и выводит данные по UART на скорости 9600 бод.
Данные с датчика читаются один раз в пять секунд. Если датчик не будет найден, то на дисплее отобразится «Нет датчика» и повторная попытка обнаружения будет идти, пока датчик не будет найден.

Прошивка

DS3231 на Raspberry Pi и Orange Pi без использования модуля ядра

При использовании модуля ядра у меня возникла странная проблема. Данные в RTC DS3231 записывались не совсем корректные. Например, вместо 23.09.16 было такое (подключено к ATmega328). Подозрение упало на ntpd.

Пересобирать ядро не очень хотелось, накидал два скрипта для установки даты и времени в малине и записи в RTC. Всё же стоит Gentoo. Для установки даты во время загрузки надо скрипт поместить в файл /etc/local.d/rtc.start и включить local командой rc-update add local default, если ещё не включен.

#!/bin/sh
s=`i2cget -y 1 0x68 0x00`
m=`i2cget -y 1 0x68 0x01`
h=`i2cget -y 1 0x68 0x02`
D=`i2cget -y 1 0x68 0x04`
M=`i2cget -y 1 0x68 0x05`
Y=`i2cget -y 1 0x68 0x06`
date `echo "$M$D$h$m""20$Y.$s"  | sed 's/0x//g'`

Для записи данных в DS3231:

#!/bin/sh
s=`date +"%S"`
m=`date +"%M"`
h=`date +"%H"`
D=`date +"%d"`
M=`date +"%m"`
Y=`date +"%y"`
i2cset -y 1 0x68 0x00 0x$s
i2cset -y 1 0x68 0x01 0x$m
i2cset -y 1 0x68 0x02 0x$h
i2cset -y 1 0x68 0x04 0x$D
i2cset -y 1 0x68 0x05 0x$M
i2cset -y 1 0x68 0x06 0x$Y
echo "$h:$m:$s $D.$M.$Y" | sed 's/0x//g'

Температуру с датчика можно получит командой i2cget -y 0 0x68 0x11.

Термометр на attiny24 с датчиком TMP35/TMP36

Термометр измеряет температуру от 0 до 99 С° с погрешностью не более ±2 С°. Выбор датчика осуществляется запаиванием перемычки на выводе 5 (PB2) U1. При подключении датчика TMP36 перемычку следует запаять между PB2 и Vcc, а при подключении TMP35 перемычку следует запаять между PB2 и GND. Питание термометра от 3 до 5 Вольт, ток потребления около 40 мА.
Выбор типа индикатора (С общим анодом или катодом) производится автоматически при включении.

Внешний вид получился таким

Питание мультиметра от литиевого аккумулятора

Чтобы не оказаться в ситуации, что «Крона» села, а работать нужно, удобно использовать аккумуляторы. Готовые аккумуляторы можно купить в магазине, но они заряжаются вне самого прибора. То есть пользоваться им во время зарядки не выйдет, а время заряда достаточно большое.

Чтобы всегда иметь возможность быстро зарядить аккумулятор и избавиться от батарей, можно использовать литиевый аккумулятор. Но его напряжение при полном заряде всего 4,2В, что более чем в 2 раза меньше номинального для новой 9В батареи. Для этого используется преобразователь напряжения в отрицательное, но включенным для получения удвоенного напряжения. Собран он на U2 (LMC7660) и С2. Конденсатор С2 заряжается до напряжения питания, подключая внутренними ключами к выводам 3 и 8. После зарядки внутренние ключи подключают его к выводам 3 и 5, но на 3 вывод подключается + конденсатора. Частота переключения примерно 10кГц. Пульсации сглаживаются конденсатором С3.
Для правильной зарядки используется контроллер заряда U1 (STC4054) через разъём J1 (microUSB), чтобы заряжать можно было, иея под рукой кабель от большинства андроидов. Светодиод D1 нужен для индикации заряда. После окончания заряда он гаснет. Резистором R1 задаётся ток заряда, при сопротивлении 4,7к ток будет около 300мА.

Микросхема U4 (MCP130-300) служит для отключения преобразователя при разряде аккумулятора ниже 3,1-3В. Когда напряжение между 2 и 3 выводами больше 3,1В, транзистор Q1 открыт через встроенный резистор микросхемы. При снижении напряжения ниже 3В внутри микросхемы открывается транзистор, который подтягивает затвор Q1 к минусу питания, закрывая его. Транзистор Q2 применён 2N7002 из-за его напряжения открывания ниже 3В. Транзисторы типа IRFZ44N и подобные не подойдут из-за минимального напряжения выше 4В.

Аккумулятор был куплен за 50р, заявленная ёмкость 100мАч. Ток заряда 50мА. Заряда хватает на не менее недели ежедневного пользования по вечерам.

На M838 стало жалко MicroUSB. Поставил обычный разъём для круглого штекера. Аккумулятор, как видно, из старой нокии, хватает надолго. Ток заряда 300мА.

Аварийное освещение на литиевом аккумуляторе

Когда отключается питание, закрывается транзистор Q1, шунтирующий затвор Q2 на землю. Транзистор Q2 открывается через резистор R10 и внутренний резистор в U4, являющейся монитором питания, шунтирующей затвор на землю, закрывая Q2 при напряжении ниже 3,1В.
Чтобы свет не включался днём, стоит фоторезистор R2 и компаратор с открытым коллектором U2. Фоторезистор R2 направляется в сторону окна, а резистором R6 настраивается чувствительность на свет.
U3 нужна для зарядки Li-Ion или Li-Po аккумулятора. Чтобы аккумулятор постоянно не разряжался компаратором и не заряжался снова, стоят диоды-шоттки D7, через которые в нормальном режиме компаратор запитан от стабилизатора U1, так как напряжение на аккумуляторе ниже, чем после стабилизатора.
Питание от трансформатора 7-15В 100-500мА. Стабилизатор U1 на 5В, необходимый ток и рассеиваемую мощность.

Отправка СМС с модема ZTE MF823

Для python 2.

#!/usr/bin/python

# coding: utf8

from time import gmtime, strftime	
import urllib
import pycurl
import sys

host = '192.168.8.1'
port = '80'

reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf8')
text=sys.argv[1]
text=text.encode("utf-16-be")
msg="".join("{:02x}".format(ord(c)) for c in text)
number = '+7***'

time=strftime("%y;%m;%d;%H;%M;%S;+5", gmtime())

url = 'http://'+host+':'+port+'/goform/goform_set_cmd_process'
post = urllib.urlencode({'notCallback' : 'true', 'goformId' : 'SEND_SMS', 'isTest' : 'false','Number' : number, 'sms_time': time, 'MessageBody': msg, 'encode_type' : 'UNICODE', 'ID' : '-1'})
c = pycurl.Curl()
c.setopt(pycurl.URL, url)
c.setopt(pycurl.REFERER, 'http://'+host+':'+port+'/index.html')
c.setopt(pycurl.VERBOSE, 0)
c.setopt(pycurl.POST, 1)
c.setopt(pycurl.POSTFIELDS, post)
c.perform()
print '\n'

Для python 3.

#!/usr/bin/python

# coding: utf8

from time import gmtime, strftime
import urllib
import pycurl
import sys
import urllib.parse

host = '192.168.8.1'
port = '80'

text=sys.argv[1]
text=text.encode("utf-16-be")
msg="".join("{:02x}".format(c) for c in text)
number="+79***"

time=strftime("%y;%m;%d;%H;%M;%S;+5", gmtime())

url = 'http://'+host+':'+port+'/goform/goform_set_cmd_process'
post = urllib.parse.urlencode({'notCallback' : 'true', 'goformId' : 'SEND_SMS', 'isTest' : 'false','Number' : number, 'sms_time': time, 'MessageBody': msg, 'encode_type' : 'UNICODE', 'ID' : '-1'})
c = pycurl.Curl()
c.setopt(pycurl.URL, url)
c.setopt(pycurl.REFERER, 'http://'+host+':'+port+'/index.html')
c.setopt(pycurl.VERBOSE, 0)
c.setopt(pycurl.POST, 1)
c.setopt(pycurl.POSTFIELDS, post)
c.perform()
print("\n")

$ python sms.py "любой текст"

Загрузка Fedora по сети

Нужно установить syslinux, dhcpd и tftpd.

Настройка dhcpd
/etc/dhcp/dhcpd.conf:

subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {option routers 192.168.0.1;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option domain-name "error";
option domain-name-servers 8.8.8.8;

option time-offset +6;

range 192.168.0.10 192.168.0.20;
filename "pxelinux.0";
next-server 192.168.0.1;

Установка Fedora 22

Из-за странного бага сначала нужно установить dnf:

# dnf --installroot=$PWD install dnf --releasever=22 --nogpgcheck

иначе будет «[Errno 2] Нет такого файла или каталога: u’/var/lib/tftpboot/Fedora22/var/lib/dnf/groups.json'». После этого можно установить все необходимые пакеты и среду рабочего стола, например, LXDE:

# dnf --installroot=$PWD groupinstall "Минимальная установка" "Рабочая среда LXDE" --releasever=22 --nogpgcheck

Список доступных групп можно посмотреть командой

# dnf grouplist

# dnf --installroot=$PWD --releasever=22 --nogpgcheck install kernel-PAE

После установки нужно создать пользователя и сменить пароль для root:

# chroot .

# passwd

# useradd ahkur -m -U

# passwd ahkur

# exit

Если при изменении пароля будет «passwd: Ошибка при операциях с маркером проверки подлинности», во всём винить selinux.

Создание меню загрузки и настройка syslinux

В папку /var/lib/tftpboot/ скопировать pxelinux.0 из пакета syslinux.

# cd /var/lib/tftpboot/

# ln -s /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/

Создать папку pxelinux.cfg, а в ней файл default.
# mkdir pxelinux.cfg
В этом файле содержится меню загрузки.

default vesamenu.c32
timeout 100
menu clear
menu background splash.png

label Boot from local hard disk.
	localboot 0

label Fedora 22
	kernel Fedora22/boot/vmlinuz-PAE
	append initrd=Fedora22/boot/initrd-PAE.img rootfstype=nfs init=/usr/sbin/init root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.0.1:/var/lib/tftpboot/Fedora22/ ip=192.168.0.3:192.168.0.1:192.168.0.1:255.255.255.0:llama0::off noapic acpi=off xdriver=vesa nomodeset

vmlinuz-PAE и initrd-PAE.img указать те, что были установлены в папке boot
192.168.0.3 — IP клиента;
192.168.0.1 — IP шлюза;
255.255.255.0 — маска;
llama0 — имя хоста;
noapic и acpi=off — при возникновении некоторых проблем;
xdriver=vesa nomodeset — работа с драйвером видео vesa.

Настройка NFS

# echo "/var/lib/tftpboot/fedora19/ 192.168.0.1/24(rw,no_root_squash,async)" &gt;&gt; /etc/exports

Запустить tftpd

# /usr/sbin/in.tftpd -4 -u root -v -s /var/lib/tftpboot -B 1024 -l

SELinux залогиниться не даст, надо его отключить:

# sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disable/' etc/selinux/config

Преобразователь 12-19В для зарядки ноутбука

КПД преобразователя примерно 90%. Больше всего потерь на диоде D2, установленного на радиатор. Транзистор во время работы почти не греется. Дроссель был сделан на Ш с зазором от какого-то блока питания. Его можно рассчитать в любой программе для расчёта дросселей. C4 и L1 решил исключить из схемы. Вместо подстроечного R5 подобрал R6, сделанный из манганина.

Схема преобразователя для ноутбука.

Читать далее Преобразователь 12-19В для зарядки ноутбука